RU2018622C1

RU2018622C1 - Derrick unit

Info

Publication number: RU2018622C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Батраков
Original assignee: Волгоградский завод буровой техники
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: oil field equipment. SUBSTANCE: derrick unit has driller's module made of bulk truss with open front panel whose upper part has blocks of hoisting rope of derrick raising device. Frame of rig floor is connected with underderrick frames and substructure by means of two pairs of turning posts for plane-parallel motion. Side vertical walls are installed on underderrick frames. In this case, front pair of turning posts is installed between walls, and derrick tiers, in front part of drilling rig and provided with locking device for securing floor frame in raised position. Driller's module has shelter walls hinged to upper panel of space truss. Shelter installed in front part of floor is made in form of horizontal sections interconnected by pin joint. Lower section is rigidly installed on folding floor platforms having holes to receive pins of each section. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к буровым установкам вращательного бурения. The invention relates to oilfield equipment, in particular to rotary drilling rigs.

Известен вышечный блок, включающий основание, состоящее из подвышечной рамы с тумбой, верхняя часть которой взаимодействует с полом буровой, а в нижней части которой установлена вышка с возможностью поворота. Пол буровой по периметру снабжен укрытием, которое выполнено в виде металлических щитов. В передней части укрытия выполнены в виде ворот со стойками, жестко связанными с полом, с которым также шарнирно связан трап. Вышечный блок снабжен механизмом подъема вышки, включающим две поворотные стойки, шарнирно связанные с основанием и подкосами вышки. Поворотные стойки, подкосы и ноги вышки образуют два жестких треугольника, которые посредством подъемной оснастки, поворачиваясь, поднимают вышку из горизонтального положения в вертикальное. A tower block is known, including a base consisting of a sub-frame with a pedestal, the upper part of which interacts with the drill floor, and the tower is rotatable in the lower part of it. The drill floor along the perimeter is equipped with a shelter, which is made in the form of metal shields. In the front part of the shelter they are made in the form of a gate with racks rigidly connected to the floor, to which the gangway is also pivotally connected. The tower block is equipped with a tower lifting mechanism, including two rotary racks pivotally connected to the base and struts of the tower. The swivel racks, struts and legs of the tower form two rigid triangles, which by means of lifting equipment, turning, raise the tower from horizontal to vertical position.

Недостатками этого вышечного блока являются большие габариты блока и значительные затраты на его монтаж-демонтаж. Это обусловлено наличием в механизме подъема вышки специальных поворотных стоек, кроме того, укрытие, установленное на полу ввиду значительной его высоты сложно в монтаже и мелкоблочной транспортировке, а пол жестко установлен на тумбе основания. The disadvantages of this tower block are the large dimensions of the block and significant costs for its installation and dismantling. This is due to the presence of special swivel racks in the tower lifting mechanism, in addition, the shelter installed on the floor due to its considerable height is difficult to install and small block transportation, and the floor is rigidly installed on the base pedestal.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в модульности исполнения основания вышечного блока с модулями высокой заводской готовности, в использовании принципа складывания при формировании модулей основания, что снижает габариты, в конструктивном решении основания из минимально возможного числа модулей, что снижает монтажно-демонтажные затраты, в использовании принципа многофункциональности. Кроме того, такое исполнение позволяет уменьшить габариты и вес модулей (транспортных единиц), что позволяет уменьшить разрушение почвенного слоя транспортными средствами. The technical problem solved by the invention consists in the modularity of the base of the tower block with high factory-readiness modules, in the use of the folding principle when forming the base modules, which reduces the dimensions, in the structural solution of the base from the smallest possible number of modules, which reduces installation and dismantling costs, in using the principle of multifunctionality. In addition, this design allows you to reduce the size and weight of the modules (transport units), which reduces the destruction of the soil layer by vehicles.

По изобретению, вышечный блок буровой установки, включающий основание, состоящее из подвышечной рамы с тумбой, верхняя часть которой взаимодействует с полом буровой, с которым шарнирно связан трап, буровую вышку, установленную с возможностью поворота на основании, механизм подъема вышки, включающий подъемную оснастку, талевую систему, установленную на вышке и привод, укрытие, установленное по периметру пола, передняя часть которого выполнена в виде ворот со стойками, снабжен установленным в задней части вышечного блока на полу модулем бурильщика, выполненным из объемной фермы с открытой передней гранью, на верхней грани которой установлены блоки подъемного каната механизма подъема вышки, а также снабжен как минимум четырьмя поворотными стойками, шарнирно связанными соответственно с подвышечной рамой и полом, и боковыми вертикальными стенками, установленными на подвышечной раме, причем передняя пара стоек установлена между вертикальными стенками, а тумба установлена в передней части вышечного блока и снабжена фиксатором пола. According to the invention, the rig block of the rig, including a base consisting of a suspension frame with a pedestal, the upper part of which interacts with the floor of the rig, to which the gangway is pivotally connected, a rig that can be rotated on the base, a tower lifting mechanism, including lifting equipment, a tackle system installed on the tower and a drive, a shelter installed around the perimeter of the floor, the front part of which is made in the form of a gate with racks, equipped with a module installed in the back of the tower block on the floor a skipper, made of a volumetric truss with an open front face, on the upper edge of which are installed blocks of the hoisting rope of the tower lifting mechanism, and is also equipped with at least four swivel racks pivotally connected respectively to the suspension frame and floor, and side vertical walls mounted on the suspension frame moreover, the front pair of racks is installed between the vertical walls, and the pedestal is installed in front of the tower block and is equipped with a floor lock.

Модуль бурильщика может быть снабжен стенками укрытия, шарнирно связанными с верхней гранью объемной фермы. Укрытие, установленное в передней части пола, может быть выполнено в виде горизонтальных секций, связанных штырьевым соединением друг с другом, а в полу выполнены отверстия ответно штырям каждой секции. Часть пола с отверстиями под штыри может быть выполнена с возможностью поворота. Стойки ворот могут быть шарнирно связаны с двух сторон соответственно с полом и трапом. The driller module can be provided with shelter walls pivotally connected to the upper face of the bulk farm. The shelter installed in the front of the floor can be made in the form of horizontal sections connected by a pin connection to each other, and holes are made in the floor in response to the pins of each section. Part of the floor with holes for the pins can be made with the possibility of rotation. The goalposts can be pivotally connected on both sides to the floor and the ladder, respectively.

Вышечный блок предлагаемой конструкции позволяет решить техническую задачу за счет новых признаков: пол буровой связан с подвышечными рамами посредством четырех поворотных стоек, которые обеспечивают плоскопараллельное перемещение пола относительно подвышечных рам, при этом расположение передних стоек между вертикальными стенками укрытия позволяет производить это перемещение не убирая стенки укрытия, а расположение тумбы в передней части вышечного блока также не препятствует этому перемещению, сохраняется жесткое соединение тумбы с подвышечными рамами. The rig block of the proposed design allows us to solve the technical problem due to new features: the drill floor is connected to the riser frames by means of four rotary racks that provide plane-parallel movement of the floor relative to the riser frames, while the location of the front racks between the vertical walls of the shelter allows this movement to be carried out without removing the shelter walls , and the location of the curbstone in front of the tower block also does not impede this movement, a rigid connection of the curbstones is maintained s with riser frames.

Снабжение вышечного блока модулем бурильщика, выполненным в виде объемной фермы с открытой передней гранью, на верхней грани которой установлены блоки подъемного каната, позволяет, не изменяя габариты модулей, обеспечить подъем вышки без дополнительных средств и дополнительных затрат на монтаж-демонтаж. Providing the tower block with a driller module, made in the form of a three-dimensional truss with an open front face, on the upper edge of which the lifting rope blocks are installed, without changing the dimensions of the modules, the tower can be hoisted without additional funds and additional installation and dismantling costs.

Такое решение, как подъемный посредством поворотных стоек пол, известно (патент США N 4831795, кл. В 66 С 23/06, 1989). В этом решении вышка размещена на подъемном полу и поднимается в вертикальном положении вместе с полом. Подъем самой вышки производится в нижнем положении пола, для чего на полу устанавливают специальные козла с блоками для подъемного каната, обеспечивающие необходимый подъемный момент. Such a solution as a floor lifting by means of swivel racks is known (US patent N 4831795, class B 66 C 23/06, 1989). In this solution, the tower is placed on the lifting floor and rises in a vertical position with the floor. The tower itself is lifted in the lower position of the floor, for which purpose special goats with blocks for the hoisting rope are installed on the floor, providing the necessary lifting moment.

В предлагаемой конструкции основания вышка установлена на подвышечных рамах и поднимается в вертикальное положение после подъема пола вместе с модулем бурильщика, на верхней грани которого установлены блоки для подъемного каната, обеспечивающие необходимый момент для подъема вышки. При этом модуль бурильщика выполнен в виде фермы с открытой передней гранью, позволяющей внутри ее разместить пульт управления буровой, вспомогательную лебедку и т.п. Стенки фермы закрыты и составляют часть укрытия по периметру пола, при этом недостающее по высоте укрытие (ограничено высотой фермы) является принадлежностью модуля и выполнено в виде стенок, шарнирно связанных с верхней гранью объемной фермы. Таким образом, такое решение позволяет сохранять габарит модуля при складывании стенок на верхней грани и уменьшить затраты на монтаж-демонтаж укрытия. In the proposed construction of the base, the tower is mounted on pylon frames and rises to a vertical position after raising the floor together with the driller module, on the upper edge of which are installed blocks for the hoisting rope that provide the necessary moment for lifting the tower. At the same time, the driller module is made in the form of a truss with an open front face, which allows the drilling control panel, auxiliary winch, etc. to be placed inside it. The walls of the truss are closed and form part of the shelter along the perimeter of the floor, while the missing shelter (limited by the height of the truss) is an accessory of the module and is made in the form of walls pivotally connected to the upper face of the bulk truss. Thus, this solution allows you to save the size of the module when folding the walls on the upper edge and reduce the cost of installation-dismantling of the shelter.

Укрытие в передней части пола выполнено составным из горизонтальных секций, которые позволяют с меньшими затратами на демонтаж компактно их уложить в транспортном положении в соответствующие гнезда пола. Пол за счет выполнения его поворотным принимает габариты, необходимые при складывании пола на подвышечную раму, для того, чтобы стенки укрытия оставались жестко закрепленными и в транспортном положении. The shelter in the front of the floor is made up of horizontal sections, which allow them to be compactly packed in the transport position into the corresponding floor slots with lower dismantling costs. The floor, due to its turning, takes the dimensions necessary for folding the floor onto the suspension frame, so that the shelter walls remain rigidly fixed in the transport position.

На фиг. 1 изображен общий вид вышечного блока буровой установки; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вышечный блок, вид в плане; на фиг. 4 - вышечный блок при его монтаже; на фиг. 5 - модуль буровой площадки в транспортном положении; на фиг. 6 - то же, вид в плане; на фиг. 7 - общий вид модуля бурильщика; на фиг. 8 - то же, вид в плане. In FIG. 1 shows a General view of the rig block of the rig; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - tower block, plan view; in FIG. 4 - tower block during its installation; in FIG. 5 - module of the drilling site in the transport position; in FIG. 6 - same, plan view; in FIG. 7 is a general view of a driller module; in FIG. 8 - same, plan view.

Вышечный блок буровой установки состоит из модуля буровой площадки, установленного на двух продольных подвышечных рамах 1 и 2, которые установлены и закреплены на опорах 3 и 4, вышки 5 ноги которой шарнирно закреплены на тумбах 6 подвышечных рам 1 и 2, трапа 7, модуля бурильщика 8 и лебедки 9. The rig unit of the drilling rig consists of a module of the rig site mounted on two longitudinal suspension frames 1 and 2, which are mounted and fixed on supports 3 and 4, the towers 5 of which legs are articulated on the pedestals 6 of the suspension frames 1 and 2, the ladder 7, the driller module 8 and winches 9.

Модуль буровой площадки включает базовую раму 10, на которой предусмотрены проушины для закрепления в них попарно поворотных стоек 11 и 12. На этой же раме жестко устанавливают вертикальные боковые стенки 13, которые расположены, например, между стойками 11 и 12 в продольной вертикальной плоскости блока и являются ограждением приустьевого пространства. Поворотные стойки 11 устанавливают между стенками 13 для того, чтобы они могли осуществлять беспрепятственный поворот относительно шарниров. На раме 10 в передней части установлена и жестко закреплена тумба 14, выполненная, например, в виде арки, взаимодействующая в рабочем состоянии с рамой 15 через фиксирующее устройство 16, например, в виде проушин и пальцев. Стойки 11 и 12 шарнирно связаны другими концами с рамой 15. Пол буровой площадки выполнен с двумя откидными площадками 17, шарнирно закрепленными на раме 15. The drilling platform module includes a base frame 10, on which eyes are provided for fastening in them rotary racks 11 and 12 in pairs. Vertical side walls 13 are rigidly mounted on the same frame, which are, for example, between the racks 11 and 12 in the longitudinal vertical plane of the block and are a barrier of estuary space. Swivel racks 11 are installed between the walls 13 so that they can carry out unimpeded rotation relative to the hinges. On the frame 10 in the front part, a pedestal 14 is installed and rigidly fixed, made, for example, in the form of an arch, interacting in working condition with the frame 15 through a fixing device 16, for example, in the form of eyes and fingers. Racks 11 and 12 are pivotally connected at the other ends to the frame 15. The floor of the drilling site is made with two hinged platforms 17, pivotally mounted on the frame 15.

На раме 15 устанавливают и закрепляют в задней ее части модуль бурильщика 8, представляющий собой объемную ферму с открытой передней гранью. Стенки фермы закрыты листами 18 и образуют таким образом внутреннее пространство, где размещают пультовую аппаратуру управления бурением (на чертежах не показана) и т.п. и которое одновременно является ограждением пола вышечного блока в задней части. Для увеличения ограждения в задней части до установленной нормами высоты предусмотрены стенки 19, 20, 21, которые одной стороной установлены шарнирно на верхней грани фермы по незамкнутому ее периметру. Стенки 19, 20 и 21 могут быть выполнены складывающимися, чтобы при транспортном положении они, уложенные на верхнюю грань фермы, не выступали за ее габариты. On the frame 15, a driller module 8 is installed and fixed in its rear part, which is a three-dimensional truss with an open front face. The walls of the farm are closed by sheets 18 and thus form the inner space where the remote control drilling equipment (not shown) is placed, etc. and which at the same time is the floor guard of the tower block at the rear. To increase the fence in the rear to the height established by the norms, walls 19, 20, 21 are provided, which are mounted on one side pivotally on the upper edge of the truss along its open perimeter. The walls 19, 20 and 21 can be made folding, so that in the transport position they, laid on the top face of the farm, do not protrude beyond its dimensions.

На верхней передней грани фермы модуля бурильщика 8 установлены две пары блоков 22 механизма подъема вышки, который включает в себя подъемную оснастку, состоящую из подъемного каната 23, блоков, установленных на вышке 5 (не показаны), блоков 22 на модуле бурильщика 8, обводных роликов 24, установленных на вышке 5, и талевую систему (не показана), установленную на вышке, ходовой конец 25 которой пропускают через, например, обводной барабан 26, установленный на задней верхней грани модуля бурильщика, и связывают с приводом, например, наматывая ходовой конец 25 на барабан лебедки 9. On the upper front face of the farm of the driller module 8, two pairs of blocks 22 of the tower lifting mechanism are installed, which includes lifting equipment consisting of a lifting cable 23, blocks mounted on the tower 5 (not shown), blocks 22 on the driller module 8, bypass rollers 24 mounted on the tower 5 and a tackle system (not shown) mounted on the tower, the running end 25 of which is passed through, for example, a bypass drum 26 mounted on the rear upper face of the driller module, and connected to the drive, for example, by winding the running gear to Heff, 25 on the winch drum 9.

Укрытие в передней части буровой площадки выполняют в виде горизонтальных секций 27, например из металлических листов, связанных между собой посредством штырьевого соединения, причем нижняя секция 28 жестко установлена на откидных площадках 17. На этих откидных площадках выполнены отверстия 29 ответно штырям каждой секции 27. Секции 27 и 28 могут быть выполнены Г-образными. Shelter in the front of the drilling platform is made in the form of horizontal sections 27, for example, from metal sheets interconnected by means of a pin connection, the lower section 28 being rigidly mounted on the folding platforms 17. On these folding platforms, holes 29 are made in response to the pins of each section 27. Sections 27 and 28 can be made L-shaped.

Трап 7 установлен в передней части рамы 15 и шарнирно с ней связан, в то же время трап 7 шарнирно связан со стойками 30 ворот 31, причем последние также посредством шарниров, установленных с внутренней стороны, связаны с рамой 15, обеспечивая жесткость крепления стоек 30, несущих створки ворот 31. The ladder 7 is installed in the front of the frame 15 and pivotally connected to it, at the same time, the ladder 7 is pivotally connected to the posts 30 of the gate 31, the latter also being connected via the hinges installed on the inside with the frame 15, ensuring the rigidity of the mounting of the uprights 30, gate wing 31.

Вышечный блок буровой установки транспортируют в виде модулей: буровой площадки, бурильщика, трапа, лебедки и вышки. The rig block of a drilling rig is transported in the form of modules: a drilling site, a driller, a ladder, a winch and a tower.

Модуль буровой площадки 8 в транспортном положении (см. фиг. 5) имеет следующий вид: горизонтальные секции 27 укрытия устанавливают своими соединительными штырями в отверстия 29 откидных площадок 17, а последние разворачивают к центру буровой площадки, например, с помощью крана и закрепляют любым известным способом, например упорами, установленными на раме 15. Рама 15 опущена на основание 10, при этом стойки 11 и 12 занимают положение, отличное от вертикального. The module of the drilling site 8 in the transport position (see Fig. 5) has the following form: horizontal sections 27 of the shelter are installed with their connecting pins in the holes 29 of the folding platforms 17, and the latter is deployed to the center of the drilling site, for example, using a crane and fixed with any known in the way, for example, with the stops mounted on the frame 15. The frame 15 is lowered to the base 10, while the posts 11 and 12 occupy a position other than vertical.

При установлении вышечного блока на рабочее место и приведении его в рабочее положение раму 15 поднимают посредством подъемного средства, например подъемного крана, при этом стойки 11 и 12 поворачиваются вокруг шарниров, обеспечивая плоскопараллельное перемещение рамы 15, на которой предварительно устанавливают модуль бурильщика 8. Рама 15 взаимодействует с тумбой 4, к которой закрепляется фиксирующим элементом 16. Лебедочный модуль 9 устанавливают в задней части на подвышечные рамы 1 и 2. When installing the tower block at the workplace and bringing it into working position, the frame 15 is raised by means of a lifting means, for example a crane, while the racks 11 and 12 are rotated around the hinges, providing a plane-parallel movement of the frame 15, on which the driller module 8 is pre-installed. Frame 15 interacts with the pedestal 4, to which is fixed by the fixing element 16. The winch module 9 is installed in the rear part on the suspension frames 1 and 2.

Выкладывают вышку 5 в горизонтальное положение и соединяют ее ноги с тумбами 6 подвышечных рам 1 и 2 шарнирными соединениями. Выполняют подъемную оснастку, пропуская подъемный канат 23 через блоки 22 и обводные ролики 24, расположенные на ногах вышки, соединив два свободных конца подъемного каната 23 зацепляют на крюк талевой системы (не показана). Ходовой конец 25 талевой системы закрепляют, например, на барабане лебедки 9, перебросив его через обводной барабан 26, а мертвый конец талевой системы - на подвышечной раме 2. Spread the tower 5 in a horizontal position and connect its legs with the pedestals 6 of the sub-frames 1 and 2 by articulated joints. They carry out lifting equipment by passing the hoisting rope 23 through the blocks 22 and the bypass rollers 24 located on the legs of the tower, connecting the two free ends of the hoisting rope 23 to the hook of the hoist system (not shown). The running end 25 of the tackle system is fixed, for example, on the drum of the winch 9, by transferring it through the bypass drum 26, and the dead end of the tackle system is mounted on the suspension frame 2.

Вращением барабана лебедки 9 наматывают ходовой конец талевой системы, крюк перемещается и выбирает подъемную оснастку, которая поднимает вышку 5 до вертикального положения. Вышка соединяется с модулем бурильщика, например, стяжкой для фиксации. By rotating the winch drum 9, the running end of the tackle system is wound, the hook moves and selects a lifting tool that raises the tower 5 to a vertical position. The tower is connected to the driller module, for example, a tie for fixing.

Откидные площадки 17 переводят в горизонтальное положение, например, посредством вспомогательной лебедки. После этого устанавливают горизонтальные секции 27 одна над другой и соединяют их с нижней секцией 28. Устанавливают трап 7, соединяя его с рамой 15 посредством шарнира, другой конец опирается на опору (не показана). Hinged platforms 17 are moved to a horizontal position, for example, by means of an auxiliary winch. After that, horizontal sections 27 are mounted one above the other and connected to the lower section 28. A ladder 7 is installed by connecting it to the frame 15 by means of a hinge, the other end rests on a support (not shown).

Поднимают створки ворот 31 со стойками 30 относительно шарнира трапа до вертикального положения и закрепляют их шарниром на раме 15 с другой стороны стойки 31. Поднимают стенки 19, 20 и 21 укрытия, установленного на модуле бурильщика 8, в вертикальное положение и закрепляют любым способом. The gate leaves 31 with racks 30 are raised relative to the ladder hinge to a vertical position and fixed with a hinge on the frame 15 on the other side of the rack 31. The walls 19, 20 and 21 of the shelter mounted on the driller module 8 are lifted to the vertical position and fixed in any way.

Демонтаж вышечного блока буровой установки проводят в обратном порядке. Dismantling the rig block of the rig is carried out in the reverse order.

Claims

1. A DRILL RIG UNIT, comprising a base consisting of a suspension frame with a pedestal, the upper part of which is designed to interact with the drill floor, to which the gangway is pivotally connected, the derrick installed with the possibility of rotation on the base, the derrick lifting mechanism with lifting blocks a rope, a tackle system installed on the tower and a drive, a shelter installed around the perimeter of the floor, the front of which is made in the form of a gate with racks, characterized in that it is equipped with a driller module, like a mini four rotary stands pivotally connected respectively to the sub-frame and floor, and vertical side walls mounted on the sub-frame, while the driller module is mounted on the floor at the rear of the tower block and is made of a three-dimensional truss with an open front face, on the upper face of which additional blocks of the lifting rope of the tower lifting mechanism are installed, with the front pair of swing columns installed between the vertical side walls, and the cabinet is located in front of the th block and has a drill floor retainer.

2. The block according to claim 1, characterized in that the driller module is provided with shelter walls pivotally connected to the upper face of the bulk farm.

3. The block according to claims 1 and 2, characterized in that the shelter installed in the front of the floor is made in the form of horizontal sections connected by a pin connection to each other, and holes are made in the floor in response to the section pins.

4. The block according to claim 3, characterized in that a part of the floor with holes for shelter pins is rotatable.

5. The block according to claim 1, characterized in that the rotary racks are pivotally connected on both sides with the floor and the ladder, respectively.